Papel de los receptores P2x7 y P2Y₂ en el procesamiento de la APP dependiente de alfasecretasacontrol de la formación de placas amiloides "in vivo" por el receptor P2X7

Resumen

Los receptores de nucleótidos o receptores P2 se encuentran ampliamente distribuidos en tejidos neurales, en los que participan en una gran variedad de procesos fisiológicos y patológicos. De ellos destaca el receptor P2X7, que es expresado abundantemente en células de la microglía, así como en neuronas, donde parece estar dirigido a las terminales nerviosas. Los receptores P2X7 se han descrito como agentes involucrados en diversos procesos neurodegenerativos. Es conocido que la expresión de este subtipo de receptor se ve incrementada en el cerebro de los pacientes afectados de la enfermedad de Alzheimer. También se observa un incremento de la expresión del receptor en modelos de ratones transgénicos utilizados en el estudio de esta enfermedad. Una de las características patológicas de la enfermedad de Alzheimer es la aparición de placas neuríticas extracelulares, que son depósitos de péptidos beta-amiloide. Estos péptidos son producidos por el fraccionamiento proteolítico de la proteína precursora de amiloide APP. La administración de antagonistas del receptor P2X7 tiene un efecto neuroprotector en la enfermedad de Alzheimer, efecto que se ha relacionado con una reducción en la respuesta inflamatoria asociada con esta patología. Sin embargo, poco es lo que se sabe sobre el posible papel del receptor P2X7 en el procesamiento proteolítico de la proteína APP, pese a que es conocido que la activación de dicho receptor conduce a cambios en la actividad de enzimas, como GSK-3, que, a su vez, modulan la formación del péptido beta-amiloide. La principal hipótesis en la que se basa esta Tesis Doctoral es que el receptor P2X7 pudiera actuar modulando el procesamiento de la proteína APP, siendo los efectos beneficiosos que se observan tras la administración de antagonistas de este receptor en modelos animales de la enfermedad de Alzheimer debidos, al menos en parte, a su acción sobre la generación del péptido beta-amiloide. Para verificar esta hipótesis se llevaron a cabo ensayos in vitro del efecto de la activación o inhibición del receptor P2X7 sobre el procesamiento de la APP dependiente de secretasas. En una etapa posterior, se utilizaron antagonistas de este receptor en ensayos in vivo de la generación de depósitos amiloides en los ratones J20 modelo de Alzheimer. Los estudios llevados a cabo en células de neuroblastoma murino, N2a, permitieron poner de manifiesto que estas células poseen dos tipos de receptores de nucleótidos, con efectos opuestos sobre la actividad alfa-secretasa: La activación del receptor P2X7 provoca una reducción en la actividad de la alfa-secretasa, mientras que la activación del receptor P2Y2 conduce a un aumento en la actividad de dicho enzima. La inhibición farmacológica del receptor P2X7 incrementa la actividad alfa-secretasa en las células N2a, favoreciendo el procesamiento no amiloidogénico de la APP, estando este efecto mediado a través de la fosforilación e inhibición de GSK-3. La regulación de la actividad alfa-secretasa por el receptor P2X7, vía GSK-3, fue corroborada en células HEK en las que se expresó heterólogamente este receptor. Finalmente, se ha demostrado que la administración in vivo del antagonista selectivo del receptor P2X7, BBG, induce la fosforilación de GSK3 y previene la formación de placas amiloides en el hipocampo de los ratones J20, mediante el incremento de la actividad alfa-secretasa.